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Path dependence of lithium ion cells aging under storage conditions

淡出 锂(药物) 材料科学 荷电状态 容量损失 离子 电池(电) 化学 热力学 计算机科学 物理 医学 操作系统 内分泌学 功率(物理) 有机化学
作者
Laisuo Su,Jianbo Zhang,Jun Huang,Hao Ge,Zhe Li,Fengchao Xie,Bor Yann Liaw
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:315: 35-46 被引量:70
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2016.03.043
摘要

This work investigates path dependence of lithium ion cells that are stored under static and non-static conditions. In the static storage tests, the levels of temperature and state of charge (SOC) are kept constant. The results of 12 tests from a combination of three temperatures and four SOCs show that, as expected, the cell ages faster at higher temperature and higher SOC. However, the cell aging mode, while consistent for all the evaluated temperatures, is different at 95% SOC from that at lower SOCs. In the non-static storage tests, the levels of temperature and SOC vary with time during the test process. The effect of the sequence of stress levels on cell aging is studied statistically using the statistical method of analysis of variation (ANOVA). It is found that cell capacity fade is path independent of both SOC and temperature, while cell resistance increase is path dependent on SOC and path independent of temperature. Finally, rate-based empirical aging models are adopted to fit the cell aging in the static storage tests. The aging model for capacity fade is demonstrated to be applicable to the non-static tests with errors between −3% and +3% for all the tested conditions over 180 days.
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